L’une des façons dont la technologie quantique promet de révolutionner l’informatique est la distribution de clés quantiques (QKD) – un dispositif quantique qui permet de crypter et de décrypter les communications en toute sécurité.
Aujourd’hui, les scientifiques ont réussi à réduire considérablement l’espace nécessaire pour en créer un.
Les chercheurs ont mis au point une puce QKD de seulement 3 millimètres (0,12 pouce), ce qui constitue un exploit impressionnant si l’on considère que des installations d’informatique quantique similaires peuvent être aussi grandes qu’un réfrigérateur ou même occuper tout un étage de bureau.
Cela ouvre toutes sortes de nouvelles possibilités pour ce type de technologie quantique. Une puce de seulement 3 mm peut être intégrée à une montre intelligente ou à un appareil de suivi de la condition physique, par exemple, mais il est moins pratique de se promener avec un réfrigérateur attaché au poignet.
(NTU Singapour)
Pourquoi la technologie QKD est-elle si importante ? Actuellement, lorsque nous chiffrons des données, nous utilisons généralement des mots de passe ou des données biométriques, qui peuvent être piratés ou faire l’objet de fuites.
La technologie quantique, en revanche, nous permet de chiffrer la clé dans le message. Seule la personne possédant exactement la même clé que celle contenue dans le message peut l’ouvrir.
“C’est comme envoyer une lettre sécurisée”, explique le physicien Kwek Leong Chuan, de l’université technologique de Nanyang (NTU) à Singapour. “Imaginez que la personne qui a écrit la lettre a enfermé le message dans une enveloppe avec sa clé également à l’intérieur. Le destinataire a besoin de la même clé pour l’ouvrir.”
“La technologie quantique garantit que la distribution de la clé est sécurisée, empêchant toute altération de la clé.”
On espère qu’à terme, cette forme de communication hautement sécurisée pourra être utilisée partout, des distributeurs de billets aux sites d’achat en ligne. Il est dangereux de qualifier une technologie d'”inviolable”, mais la technologie QKD s’en approche.
Cette technologie reprend le paradoxe classique du chat de Schrödinger, souvent associé à la mécanique quantique, et l’applique à la messagerie : dès que l’on observe le chat, on sait s’il est vivant ou mort, dans le puzzle traditionnel. Dans le cas du QKD, dès que le message est observé par une personne ne possédant pas la clé, il devient illisible.
“Dans le monde d’aujourd’hui, la cybersécurité est très importante car une grande partie de nos données sont stockées et communiquées numériquement”, explique le physicien Liu Ai Qun de la NTU.
“Presque toutes les plateformes et dépôts numériques exigent que les utilisateurs saisissent leurs mots de passe et leurs données biométriques, et tant que c’est le cas, elles pourraient être écoutées ou déchiffrées.”
Nous attendons toujours que l’informatique quantique sous sa forme complète devienne une réalité, mais les systèmes QKD existent depuis plusieurs années. Le défi pour les scientifiques est de rendre la technologie plus petite et plus pratique, et c’est là qu’intervient cette nouvelle puce.
La nouvelle solution mise au point par les scientifiques de NTU devrait être relativement facile et bon marché à produire, car elle utilise des matériaux industriels standard comme le silicium, qui sont déjà largement utilisés dans la fabrication des ordinateurs.
Pour l’instant, il ne s’agit toutefois que d’une “preuve de principe” : elle montre ce qu’il est possible de faire, mais elle n’est pas encore prête à être produite ou utilisée à grande échelle.
Cela devrait venir, avec le temps. Pour commencer, comme pour beaucoup d’innovations similaires, nous pourrions voir cette technologie d’informatique quantique utilisée aux côtés de systèmes basés sur l’informatique classique, le temps qu’elle s’établisse et se perfectionne.
Malgré l’énorme défi technologique que représente le développement de systèmes informatiques quantiques, les scientifiques continuent de se rapprocher de la concrétisation de l’informatique quantique. Lorsqu’elle deviendra réalité, nos données seront beaucoup plus sûres.
“C’est l’avenir de la sécurité des communications et nos recherches nous rapprochent de l’informatique et de la communication quantiques”, déclare M. Liu.
“Elle contribuera à susciter la création de dispositifs de communication de nouvelle génération, ainsi qu’à améliorer les services numériques tels que les portails financiers en ligne des banques et les services gouvernementaux numériques.”
La recherche a été publiée dans Nature Photonics.